PA Workshop Odlingssystemsforskning för framtiden Alnarp 2011-04-27 Inledning Dave Servin, Ingrid Öborn, SLU Dave hälsade välkommen, presenterade kort Partnerskap Alnarp och bakgrunden till dagens workshop. Ingrid presenterade Fältforsk och ämnesgrupp odlingssystem. Hur kan vi stärka arbetet med odlingssystem? Förhoppningen är att dagen ska lyfta frågorna och ge oss en gemensam plattform att arbeta vidare. Forskning och utbildning för framtidens mångfunktionella och hållbara odlingssystem Erik Steen Jensen och Ingrid Öborn, SLU Jordbruket står inför en rad stora utmaningar kring livsmedelsförsörjning, klimatförändringar, vattenkvalitet och vattenhushållning, integrerat växtskydd och minskad pesticidanvändning, energiförsörjning, säkra livsmedel, biodiversitet, förändrade marknader och efterfrågemönster och landsbygdsutveckling. Alla koncentreras i frågor kring system för produktion och hållbarhet. Odlingssystemen behöver vara mångfunktionella för att kunna hantera utmaningarna och kan lösa mer än ett problem åt gången. Produktion, produktivitet, minskad miljöpåverkan, bidrag till klimattjänster, långsiktig avkastning och bördighet, biodiversitet och rekreation och så vidare. Vad menas med hållbarhet? Avgränsningen är avgörande, men de tre aspekterna miljömässigt (klimat, vatten, säkerhet och hälsa), ekonomiskt (makro och mikro) och socialt hållbara system är grunden. Det handlar också om att hushålla med naturresurser (fossil energi, biodiversitet, fosfor mm) och ha en etiskt (avvägning mellan livsmedel och energi, kött, GMO, global försörjning) acceptabel produktion. Vad menar vi med odlingssystem? Odlingssystemet ingår i ett jordbrukssystem där lantbrukaren hanterar externa faktorer och förhållanden med fyra centrala element: Grödor och sorter Växtföljd Odlingsteknik/management Ej brukad areal Lantbrukarens kompetens och värderingar avgör hur systemet hanteras och utvecklas. Till de externa faktorerna hör till exempel jordbrukspolitik. Behövs analys och teoriutveckling, design nya principer för hur vi utvecklar odlingssystemen, tester kort- eller långvariga försök, modeller, utvärdering av hållbarhet. Kräver systemforskning, tvärdisciplinärt synsätt och ett utvecklat samspel lantbrukare, forskare och rådgivare. Skapa en plattform för hållbara odlingssystem som vilar på starka ämneskompetenser inom de olika växtodlingsdisciplinerna.
Exempel på olika aktiviteter: gröda-miljö-management, växtföljdsvetenskap, systemanalys, modellbyggnad, beslutsstödssystem, fältförsök, systemdesign, hållbarhetssäkring, utbildning och innovation och kommunikation. Långvariga odlingssystemförsök nyttjande av existerande långvariga försök och behov av nya Göran Bergkvist, SLU Långliggande försök är per definition försök som ligger längre än den traditionella treåriga finansieringen. Ansvaret låg i den gamla försöksmodellen hos försöksavdelningen. När den lades ned hamnade ansvaret hos institutionerna, med fakulteterna som ansvariga för kvalitet och vidareföring av resultat. NL-fakulteten bildade en gemensam styrgrupp för att samordna försöken och ta det övergripande ansvaret som en del av Fältforskningsenheten, och Göran är koordinator. De långliggande försöken får 7,2 MSEK per år från fakulteten och fördelas på institutionerna med mark och miljö (5,5 MSEK), växtprpoduktionsekologi (1,2 MSEK), norrländsk jordbruksvetenskap (0,5 MSEK) och ekologi (10 ksek). Exempel på försök: Växtnäring och markbördighet med några av de äldsta försöken. Bland försöken ingår humusbalanser i olika växtföljder sedan 1970- och 1980-tal jämförelse mellan odlingssystem på Lanna, kalknings och fosforförsök sedan 1936 och 1941, markbördighetsförsök anlagda på 1950- och 1960-talet Skåneförsöken flyttades från Landskrona till Borgeby, alvens betydelse intressant markbiologiska tillstånd ramförsök sedan 1956. Långliggande försök med utlakningsmätningar, två i Västergötland, Mellby i Halland och Lönnstorp i Skåne. Jordbearbetningsförsök med olika bearbetningssystem kring luckringsbehov mm. Vill se vidare på direktsådd, fasta körspår, olika typer av växtföljd, anpassad bearbetning. Kan tänka sig att slopa marktryck. Hydroteknik undersöker markstrukturförbättrande åtgärder med kalkning, djupluckring mm. Även odlade organogena jordar. Långliggande odlingssystem och växtföljdsförsök alla grödor varje år, lämpligt för att studera årsmånsvariationer och ekologiska studier. Fungerar som fältlaboratorier så att flera discipliner kan använda samma försök för att studera, flera upprepningar för att kunna göra specialstudier. Behöver mer klimatdata för att förbättra möjligheterna för att ta fram bättre grödmodeller. Ex tvååriga vallars betydelse för övriga grödor. Vad får ökad odling av baljväxter för betydelse? Förfruktseffekter, effekter av kväve, mullhaltsförändringar. Ex olika andel av vallars betydelse för växtföljden. Förfruktens betydelse beroende på odlingssystem på Lönnstorp misskött, tre olika växtföljder med traditionell med djur, utan djur med gröngödslingsgröda och enbart ettåriga grödor. Nytt försök:
Höst eller vårgrödor i ett varmare klimat? Plattformsförsök med större parcell, möjliggör att lägga in kortare försök i det större försöket. Hur gynnas vårsådda grödor i förhållande till höstsådd? Hur utnuyttja försöken i framtiden? Vi vill förbättra försöken som försöksplattformar, publicera resultat, klimatet. Maria Stenberg, HS Skaraborg Försök med miljömedvetna och uthålliga odlingsformer hos HS Kristianstad och startades 1987 för att få et tunderlag för bedömning av ekologisk odling i förhållande till konventionell. Är nu inne på fjärde växtföljdsomloppet med viss justering av växtföljderna för att få mer kunskap om frögrödor, trädgårdsväxter. Resultaten har använts till en rad praktiska åtgärder. Logården startade 1991 med tre odlingssystem i storparcellförsök med ekologisk odling enligt krav, den integrerade odlingen drivs till stor del plöjningsfritt för att optimera insatser med bearbetning och växtskydd. Försöket på Logården hade sin grund i en gemensam insats mellan forskning och praktik (concerted action) och startades för att få en systematisk studie av ekologiskt och integrerat system. Arbetar med pilotgårdar och försöksgårdar med storparcellförsök. Flera olika aspekter på både ekologi och ekonomi. I utformningen av odlingssystemen rangordnades olika mål med systemen, där målen var livsmedelsförsörjning, miljö, lönsamhet och hälsa och välbefinnande, sysselsättning och biologisk mångfald med lite olika gradering inom de olika systemen. Exempelvis var lönsamhet ett viktigare mål för den integrerade än för ekologiskt, som i stället prioriterade hälsa. Nyckeltal togs också fram för de olika målen med ekonomi, energieffektivitet, marktäckning, bekämpningsmedel, växtnäringsbalanser m fl. Det gjorde det möjligt att följa upp resultaten i förhållande till satta mål. I försöken finns också möjlighet att mäta utlakning per parcell via separata dräneringssystem. Nya växtföljder infördes 2011: Flerårig vall som gröngödsling i den ekologiska för att minska utlakning. Exempel på hur försöket har använts: Mätning av utlakning av kväve, fosfor och pesticider, lustgasutsläpp, gödsling efter inomfältsvariationer, undersöker markmikroflora, ex nitrifierare påverkan på utlakning. Ekonomiskt utfall har mätts med stor variation mellan åren, i början mer lönsamt med ekologiskt. Emission av lustgas har också undersökts, med största utsläppen från gröngödslingsvall på våren och även vid brytning av fånggröda på hösten. Kristianstadsförsöken finns väl dokumenterade med databas på nätet. Framtida behov: Vad kan de försök vi har idag ge? Hur utvärderar vi de system vi har idag? Vilka index kan vi använda? Tidsserieanalyser Hur kan de framtida odlingssystemen utformas?
Finansiering en svårighet för den långsiktiga verksamheten. Jordbrukets behov av forskning och utveckling inom odlingssystem Lennart Wikström I samband med att LRF tagit fram sin nya livsmedelsstrategi har också nya forskningsområden identifierats. EU-direktiv om integrerat växtskydd kräver ny kunskap om hur växtskyddet kan stärkas med ickekemiska åtgärder, även kopplat till fältförsök. Bland annat har SLF satt av 10 MSEK, varav 1 MSEK till trädgård. Vid summering av projektet Kraftsamling växtodling har behov av ökad kunskap inom flera odlingssystemrelaterade områden lyfts fram: Hållbarhet och ekonomi Produktivitet Fosforhushållning Bördighet Integrerat växtskydd. Optimerad markanvändning är också mycket intressant kan man utveckla modeller för dynamisk växtföljdssplanering och beslutsstöd? I LRFs livsmedelsstrategi lyfts behovet av att se i hela värdekedjor för att skapa modeller som ger primärproducenter en större del av skapade mervärden. Inom produktionsforskningen bör fokus ligga på syntes och skapande av kunskapsplattformar, och verifiering av systemåtgärder för ökad hållbarhet och produktivitet. Sven Fajersson Långliggande försök har hittills gett mycket kunskap: Vägledning vid omställning till och från ekologisk odling, ogräshantering, etableringsmetoder, växtnäringsdynamik i olika system över tid, ekonomisk utvärdering Vi har kunnat konstatera högre kostnader i de ekologiska leden, men likvärdig eller bättre TB tack vare merbetalning och riktade stöd. Det blev stora förändringar med nya ersättningar och priser 2008. I försöken ligger ingen tävling mellan systemen, men ger ändå en grund för jämförelser. Försök i all ära, men resultaten måste kunna spridas. I projektet har tagits fram rapporter, och allra viktigast en publik databas med löpande registrering av försöksdata, även alltmer historiskt. Med databasen skapas en plattform som gjort att projektet kunnat koppla till sig olika spetsprojekt. Andra viktiga lärdomar är att resultatspridning ofta underskattas och tar mer tid än planerat. Praktiska lantbrukares delaktighet är också viktig för att skapa relevanta system, och göra deltagardriven forskning möjlig. Förslag på nya projekt: Hur fungerar integrerade metoder i växtföljd, markfrågor mm. Systemförsök värna långliggande försök. Långa odlingssystem för markutveckling, bördighet. Korta odlingssystem/växtföljder ständig lärande. Underbyggande av regelverk här spelar kunskap roll. Ny odlingsteknik CTF.
Olof Johansson, Jordbruksverkets växt och miljöavdelning Avdelningen arbetar med rådgivning, analys, regler och vattenfrågor. Jordbrukets största utmaning är att producera mer med mindre insatser och minskad miljöpåverkan. Miljöfrågorna innefattar klimat, växtnäring och övergödning, växtskydd och biologisk mångfald. Odlingssystemförsök bygger på en helhetssyn, och ger en unik möjlighet att studera flera variabler under en lång tid, ex markbördighet. Skördeutveckling, miljöpåverkan, ekonomi viktig att kunna se faktorerna samlat. Kortsiktiga studier i mer aktuella frågor möjliga att göra. Behovet av vetenskapligt grundad kunskap är stort för lagstiftning och regelverk, utformning av miljöersättningar, rådgivning och utredningar (ex målkonflikter). Viktiga kunskapsområden: Växtskydd ny EU-lagstiftning som ska implementeras med registrering och hållbar användning, stort behov av forskning kring tillämpning inom Utveckling av odlingssystem med minskad användning av bekämpningsmedel. Bättre kunskaper om växtföljder Integrerat växtskydd med förebyggande åtgärder, övervakning och behovsanpassning, hållbara ickekemiska metoder, resistensproblem. Växtnäring och klimat ramdirektiv för vatten och nitratdirektiv, Baltic Sea Action Plan, forsfor som begränsande resurs, utsläpp av växthusgaser. Behov av forskning och försök: långsiktiga effekter av kväveutlakningsminskande åtgärder, ex fånggrödor, minskad jordbearbetning, kväveåtgärder i växtföljdsomlopp. Jordbruksverket har behov av lösningar på frågeställningar gällande växtodlingen, och är beroende av resultat från forskning för sina ställningstaganden. Workshop grupparbeten Frågor för grupparbete Vilka är de tre viktigaste kunskapsluckorna inom odlingssystem? Hur får vi hållbara och mångfunktionella odlingssystem? Vad krävs: Nya försök, ny utrustning, nya samarbetsformer,.? Grupp 1 Viktigaste odlingssystemfrågorna: 1. Utveckla odlingssystem där kolhalten är i balans eller ökar. Hur ökar vi kolinflödet till marken och/eller hur minskar vi mineraliseringen av organsikt material med bibehållen lönsamhet? 2. Hur undviker vi uppförökning av skadegörare som kräver insatser från lantbrukaren? (IPM) 3. Hur ska styrning och planering av odlingssystem göras för att åtgärder enligt punkterna 1 och 2 verkligen ska genomföras. Hur undviker vi konflikten mellan teknik och biologi? Vad är viktigast att göra? Utveckla teknik och odlingssystem i samverkan. Utgå från systemen och anpassa tekniken istället för tvärt om.
Vad ska vi göra nu? 1. Utnyttja befintliga försök och gör kunskap från dessa tillgänglig 2. Integrera teknikutveckling och odlingssystemutveckling 3. Samverka mellan olika vetenskaper 4. Användarinvolverad forskning med bibehållen vetenskaplig kvalitet 5. Utveckla beslutsstöd Grupp 2 Viktigaste kunskapsluckorna: Utveckling av precisionsodling inklusive CTF kan inom vissa områden ske i högre grad i den praktiska odlingen än i forskningen här behövs mer forskning inom gödsling, grödavläsning ex med handsensor, övervakning av basmineralisering. Nya grödor och växtföljder, vilket medför ökad behov av kunskap om förförfruktens och förfruktens betydelse för olika grödor. Nya mellangrödor med mångfunktion, exempelvis sjukdomsförebyggande. Metoder för att bestämma värdet av enkla funktioner i multifunktonella system. Kolhushållning hur kan man praktisk arbeta med att höja kolhalten? IPM. Grupp 5 Kunskapsluckor: Mycket av vår diskussion kom att handla om markfrågor, och de kunskapsluckor vi ser inom det området - Vad händer under marken mikroorganismer (svampar (bl.a. mykorrhiza), bakterier, nematoder), växtnäring (fr.a. mikronäringsämnen och eventuell långsiktig utarmning av jorden), - Kontextberoende: Hur mycket av effekterna på olika markegenskaper av ett visst odlingssystem beror på plats och/eller år och hur mycket kan generaliseras? Ekonomi i olika växtföljder/odlingssystem Hur ser ekonomin ut på kort, medellång och riktigt lång sikt i olika odlingssystem. Vi diskuterade att det skulle vara till stor hjälp för lantbrukaren om vi hade en bättre förståelse kring detta. IPM och frågor kring detta Hur kan olika åtgärder kombineras optimalt? Hälsosamhet (om det ordet finns ) i produkter från olika system Både diskussion kring ekologisk vs konventionell produktion och frågan mer generellt kring vad som styr kvaliteten. Återkoppling till en eventuell utarmning av jorden i vissa system. Hur får vi Mer baljväxter i växtföljden Utnyttja icke-produktiv mark för att stimulera organismer som utför ekosystemtjänster
Biobränslegrödor kan göra att det kommer nya möjligheter till en ekonomiskt fungerande och varierad växtföljd (och det kan vara en risk om animalieproduktionen minskar att det blir färre grödor att välja bland) Vad krävs Behov av olika typer av studier, både i form av försöksrutor och andra typer av studier där man studerar frågor på hela fält. Kanske missar/missförstår vi viktiga samband om allt görs i små rutor?